image.png

一提到区块链，人们首先想到的是比特币，因此怎样投资区块链资产，首先也得先了解什么是比特币。比特币是什么？它有什么用？它解决了什么问题？它是否是正如传说中的是下一代互联网？它是否真会给我们带来翻天覆地的变化？

让我们从比特币白皮书开始，尝试着去进行简单的解读，只有在搞清楚比特币白皮书之后，才会对比特币有更多的了解，才能更进一步地了解其它数字货币和区块链。

比特币由中本聪在2009年提出，其设计思路是发布的建立在P2P网络基础上的开源软件，也就是在点对点传输架构上的一个去中心化电子现金支付系统。它不依靠特定货币发行机构发行，而是依据特定的算法，通过大量的工作量计算产生， 使用密码学的原理来保证其交易的安全性，用P2P网络众多节点构成分布式数据库确认并记录所有交易行为。基于密码学的设计使比特币能被真实的拥有者转移或支付，确保了货币所有权与流通交易的匿名性，比特币的总数为2100万个。

2008年11月1日，中本聪在密码学邮件列表中发表了一篇论文，题为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》，这就是我们所说的比特币白皮书。论文中详细描述了如何创建一套去中心化的电子交易体系，并且这种体系不需要创建在交易双方相互信任的基础之上。2009年1月3日，中本聪开发出首个实现了比特币算法的客户端程序，并进行了首次“采矿”，获得了第一批的50个比特币，这标志着比特币金融体系的正式诞生。

我们只有了解了比特币白皮书一文的内容后，才算比较全面地了解比特币。比特币白皮书的内容包括比特币系统的摘要、简介、交易、时间戳服务器、工作量证明、网络、激励、回收硬盘空间、简化的支付确认、价值的组合与分割、隐私、计算、结论等共十二部分，下面对其做一个粗浅的解读。

白皮书在摘要中指出：

这种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的金融机构；
此现金系统在点对点的环境下运行，并防止了双重支付问题；
该网络通过随机散列（hashing）对全部交易加上时间戳（timestamps），将它们合并入一个不断延伸的基于随机散列的工作量证明（proof-of-work）的链条作为交易记录，除非重新完成全部的工作量证明，形成的交易记录将不可更改。

1.比特币的应用解决了什么问题？

传统的互联网贸易需要借助金融机构作为可以信赖的第三方来处理电子支付信息。比如银行卡、支付宝、微信支付都是如此，这些传统的第三方支付平台不可避免地会出现争端，并且也会增加交易的成本。

比特币是点对点式的电子现金支付系统，它是基于密码学原理而不是基于信用，支付双方在交易时能够直接进行支付，可以不需要第三方的参与，并且支付系统杜绝回滚支付交易的可能，通过点对点分布式的时间戳服务器生成电子交易证明，解决了双重支付问题，使交易不再是基于信用。

2、怎样记录交易？

货币的功能有存贮和交易，比特币作为电子货币，它的功能也是这样，那么在其交易功能是怎样实现的呢？

我们定义，一枚电子货币（an electronic coin）是这样的一串数字签名：每一位所有者通过对前一次交易和下一位拥有者的公钥(Public key) 签署一个随机散列的数字签名，并将这个签名附加在这枚电子货币的末尾，电子货币就发送给了下一位所有者。而收款人通过对签名进行检验，就能够验证该链条的所有者。

image

从图中可以看出，如果在电子系统中不需要第三方中介机构，那么电子货币的交易信息就应当公开 ，并且整个系统内的所有参与者都有唯一公认的历史交易序列，收款人需要确保在交易期间绝大多数的节点都认同该交易是首次出现，这样在所有交易信息产生的序列中，可以查永询到每一笔交易，这些交易也是可以溯源的。

3. 时间戳服务器的应用形成了电子货币交易记录的时间顺序链

时间戳服务器通过对区块形式存在的一组数据实施随机散列而加上时间戳，并将该随机散列进行广播，该时间戳能够证实特定数据必然于某特定时间是的确存在的。每个时间戳将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的时间戳进行增强，这样就形成了一个链条。

image

4. 工作量证明及网络

为了在点对点的基础上构建一组分散化的时间戳服务器，还需要一个类似于亚当•柏克（Adam Back）提出的哈希现金 。在进行随机散列运算时，工作量证明机制构建一个工作量证明机制,使区块的信息不可更改，同时工作量证明机制的本质一CPU一票。

网络中的节点始终都将最长的链条视为正确的链条，并持续工作和延长它，这些最长的链条可以作为交易和查询交易记录的证明，也被看做是来自CPU计算能力最大的池。

5. 激励和隐私

每个区块的第一笔交易进行特殊化处理，该交易产生一枚由该区块创造者拥有的新的电子货币，这样就增加了节点支持该网络的激励，并在没有中央集权机构发行货币的情况下，提供了一种将电子货币分配到流通领域的一种方法。
另外一个激励的来源则是交易费，只要既定数量的电子货币已经进入流通，那么激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费。

将公钥保持为匿名，公众得知的信息仅仅是有某个人将一定数量的货币发所给了另外一个人，但是难以将该交易同特定的人联系在一起。

6.结论

比特币白皮书阐述了电子货币的电子签名原理，提出了采用工作量证明机制的点对点网络来记录交易的公开信息，只要诚实的节点能够控制绝大多数的CPU计算能力，就能使得攻击者事实上难以改变交易记录。

比特币网络节点之间的工作大部分是彼此独立的，只需要很少的协同。每个节点都不需要明确自己的身份，由于交易信息的流动路径并无任何要求，所以只需要尽其最大努力传播即可。节点可以随时离开网络，而想重新加入网络也非常容易，因为只需要补充接收离开期间的工作量证明链条即可。节点通过自己的CPU计算力进行投票，表决他们对有效区块的确认，他们不断延长有效的区块链来表达自己的确认，并拒绝在无效的区块之后延长区块以表示拒绝。本框架包含了一个P2P电子货币系统所需要的全部规则和激励措施。

学习块链技术应该从研究项目白皮书开始，而比特币作为第一个成功的区块链技术应用项目，首先得弄清楚比特币的白皮书，后来的LTC、以太坊等项目也都是从比特币发展来的，因此搞清楚比特币白皮书是我们学习区块链迈出的第一步。